Diyotun Çalışma Prensibi | Yapısı, Görevi ve Özellikleri

Diyotlar modern elektronik sistemlerin vazgeçilmez bir parçasıdır. Diyotun çalışma prensibi oldukça basit olsa da, elektronik cihazların doğru ve verimli çalışması için hayati önem taşır. Bu makalede, diyotların ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve yapısını detaylı bir şekilde inceleyeceğiz.

Diyot elektrik akımını sadece tek yönde iletme görevi yapan yarı iletken bir devre elemanıdır. Elektrik akımını yalnızca bir yönde iletme ve ters yönde kısıtlama prensibi ile çalışır.

Bir diyot basit yapılı iki pinli yarı iletken cihazdan ibaret olmasına rağmen modern elektronik sistemler için hayati önem taşır ve onlarca farklı çeşidi vardır.

1919’da William Henry Eccles, diyot terimini Yunanca “geçiş” anlamına gelen dia ve “yol” anlamına gelen ode köklerinden türetmiştir.

Diyot, elektriksel devrelerde bir yönde çok düşük direnç göstererek akım geçişine müsaade ederken, diğer yönde ise yüksek direnç gösterir ve akımın akmasına izin vermez.

Diyotun p kutbuna anot, n kutbuna ise katot denir. Diyot sadece anoduna pozitif bir gerilim uygulanması durumunda akım geçişine izin verir.

Eski diyotlar bir cam vakum tüpünün içine yerleştirilmiş metal bir silindirin ortasından geçen kırmızı-sıcak iletkenlerden oluşsa da, modern diyotlar yarı iletken yapılıdır. Uygulama alanları arasında anahtarlar, sinyal modülatörleri, sinyal karıştırıcılar, doğrultucular, sinyal sınırlayıcılar, voltaj düzenleyiciler, osilatörler ve sinyal dönüştürücüleri bulunur.

Diyot Nasıl Çalışır?

Diyot, p tipi ve n tipi iki yarı iletken malzeme birleştirilerek elde edilir. Bu iki eleman birleştirildiğinde arada bir “tükenme bölgesi” oluşur. Bu bölge bir izolatör görevi görür ve akım geçişine izin vermez. Pozitif taraftan negatif tarafa pozitif bir gerilim uygulandığında bu bölge ortadan kalkar ve akım pozitiften negatif tarafa akar.

Diğer yönde gerilim uygulandığında ise bu bölge genişler ve akıma karşı direncini artırıp akım geçişini engeller.

Görüldüğü gibi diyotun çalışma prensibi oldukça basittir. Diyotlar hakkında şunları mutlaka göz önünde bulundurun:

Diyotların çoğu silikon, germanyum veya selenyum gibi yarı iletken malzemelerden yapılır.

Gerilimin mutlaka doğru yönde uygulanması gereklidir. Diyot pozitiften negatife doğru akım iletir. Diyotun ileri yönde akım geçirmesi için Vf “eşik gerilimi”ne ulaşması gereklidir. Bu sınır silikon cihazlar için yaklaşık 0,6 V, germanyum cihazlar için 0,3 V ve selenyum cihazlar için 1 V’dur. Eşik gerilimi sıcaklığa göre de değişim gösterir. Sıcaklık artıkça eşik gerilim azalır. (Örnek: Germenyum 25 derecede 0,2 V, 60 derecede 0,1 V eşik gerilimine sahiptir)

Diyotların sınırları vardır. Ters yönde uygulanan kapasitesinin üzerindeki akımları sınırlayamazlar ve bir süre sonra bozulup akımı iletirler. Vbr denen bu kırılma bölgesi eşiği aşıldıktan sonra diyot artık delinmiş olur.

Diyotlar tam anlamıyla mükemmel devre elemanları değildir. Ters yönde bir gerilim uygulanırsa çok ufak da olsa “sızıntı akımı” denen akımları diğer tarafa geçirebilirler.

DC kaynağının yanlış bağlanması veya kutuplarının ters çevrilmesi gibi ters bağlantı sorunları olması durumunda koruma için bazı devrelerde engelleme diyotu kullanılır. Yanlış yönde bir akım akışı diğer devre bileşenlerine zarar verebilir.

Garip ama gerçek: Diyot sembolünün oku elektron akış yönünün tersini gösterir.

Diyot Karakteristiği